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电解池 金属的腐蚀与防护考点1 电解原理及其应用1.2018长沙长郡中学模拟用如图所示装置(熔融CaF2-CaO作电解质)获得金属钙,并用钙还原TiO2制备金属钛。下列说法正确的是()A.电解过程中,Ca2+向阳极移动B.阳极的电极反应式为C+2O2-4e-CO2C.在制备金属钛前后,整套装置中CaO的总量减少D.若用铅蓄电池作该装置的供电电源,“+”接线柱连接的是Pb电极2.用惰性电极电解NaCl和CuSO4的混合液250 mL,经过一段时间后,两极均得到11.2 L (标准状况)气体,则下列有关描述中正确的是()A.阳极发生的反应只有4OH-4e-2H2O+O2B.两极得到的气体均为混合气体C.若Cu2+起始浓度为1 molL-1,则Cl-起始浓度为 2 molL-1D.Cu2+的起始物质的量应大于0.5 mol3.2014广东理综,11,4分某同学组装了如图所示的电化学装置。电极为Al,其他电极均为Cu,则()A.电流方向:电极电极B.电极发生还原反应C.电极逐渐溶解D.电极的电极反应:Cu2+2e- Cu4.2017四川绵阳三模如图是一种利用电解原理制取H2O2并用来处理工业废氨水的装置。为了不影响H2O2的产量,需要向废氨水中加入适量硝酸调节溶液的pH约为5。下列说法正确的是()A.阴极的电极反应式为2H2O-4e-4H+O2B.工作过程中阳极附近溶液的pH逐渐增大C.处理废氨水的反应为3H2O2+2NH3H2O8H2O+N2D.理论上处理1 mol NH3H2O,电路中转移6 mol电子考点2 金属的腐蚀与防护5.2015上海,14,3分研究电化学腐蚀及防护的装置如图所示。下列有关说法错误的是()A.d为石墨,铁片腐蚀加快B.d为石墨,石墨上电极反应为:O2+2H2O+4e-4OH-C.d为锌块,铁片不易被腐蚀D.d为锌块,铁片上电极反应为:2H+2e-H26.下列与金属腐蚀有关的说法中正确的是()图1图2图3图4A.图1中,插入海水中的Fe棒,越靠近底端腐蚀越严重B.图2中,插入溶液中的Fe棒容易溶解,主要发生电化学腐蚀C.图3中,燃气灶的中心部位容易生锈,主要原因是高温下铁发生化学腐蚀D.图4中,用牺牲镁块的方法来防止地下钢铁管道的腐蚀,镁块相当于原电池的正极7.结合图示判断,下列叙述正确的是()A.和中正极均被保护B.和中负极反应均是Fe-2e- Fe2+C.和中正极反应均是O2+2H2O+4e- 4OH-D.和中分别加入少量K3Fe(CN)6 溶液,均有蓝色沉淀答案1.B电解过程中,阳离子移向阴极,Ca2+向阴极移动,故A错误;阳极产生二氧化碳,阳极的电极反应式为C+2O2-4e-CO2,故B正确;阴极的电极反应式为Ca2+2e-Ca,钙还原二氧化钛的方程式为2Ca+TiO2Ti+2CaO,在制备金属钛前后,整套装置中CaO的总量不变,故C错误;若用铅蓄电池作该装置的供电电源,“+”接线柱连接的是正极PbO2电极而不是负极Pb电极,故D错误。2.C由题意知阴极发生的电极反应为Cu2+2e- Cu、2H+2e- H2,阳极发生的电极反应为2Cl-2e- Cl2、4OH-4e- 2H2O+O2,故A错误;阴极得到的气体为氢气,故B错误;两极均得到11.2 L(标准状况)气体,则n(H2)=0.5 mol,电解时先发生Cu2+2e- Cu、2Cl-2e- Cl2,若Cu2+起始浓度为1 molL-1 ,则反应中共转移电子1.5 mol,则2n(Cl2)+4n(O2)=1.5 mol,又因为n(Cl2)+n(O2)=0.5 mol,求得n(Cl2)=n(O2)=0.25 mol,所以Cl-起始浓度为2 molL-1,故C正确;由分析可知Cu2+的起始物质的量可以为0.25 mol,故D错误。3.A前两个烧杯中有盐桥,很容易让考生联想到盐桥电池,若将和、和断开,把和连接起来,就是总反应为“2Al+3CuSO4Al2(SO4)3+3Cu”的盐桥电池,如图所示:断开后第三个烧杯中是两个铜电极插入硫酸铜溶液中,应该联想到铜的电解精炼装置:盐桥电池的负极铝与铜电极相连,铜电极作电解池的阴极;盐桥电池的正极与铜电极相连,铜电极作电解池的阳极。至此,考生在图上可标明如下:参照上图根据电化学的基础知识可以顺利得出结论。电流方向与电子流向相反:由电极经电流计到电极,A正确。电池负极是还原剂失去电子发生氧化反应,B错误。电极是正极,电解质溶液中的铜离子不断得到电子在电极表面析出铜,逐渐变粗,C错误。电极是铜作活泼阳极失去电子被氧化:Cu-2e-Cu2+,D错误。4.C根据装置图可知,阳极的电极反应式为2H2O-4e-4H+O2,阴极的电极反应式为O2+2H+2e-H2O2,则在工作过程中阳极附近的pH逐渐减小,故A、B错误。根据题意,该装置用H2O2将NH3H2O氧化,C正确。由C中化学方程式可知,处理1 mol NH3H2O需要1.5 mol H2O2,根据阴极反应式知,生成1.5 mol H2O2,电路中转移3 mol电子,D错误。5.Dd为石墨,则铁片作负极,铁片腐蚀加快,A选项正确;d为石墨,则铁片发生吸氧腐蚀,石墨作正极,正极反应为O2+2H2O+4e-4OH-,B选项正确;d为锌块,锌比铁活泼,锌块作负极,铁片作正极被保护起来,不易被腐蚀,C选项正确;d为锌块,铁片上的电极反应为O2+2H2O+4e-4OH-,D选项错误。6.C水面附近的铁易发生化学腐蚀,则越靠近水面腐蚀越严重,A项错误;铁在阴极受到保护,不易腐蚀,B项错误;高温下铁被氧化,发生化学腐蚀,C项正确;镁块为原电池的负极,发生氧化反应,D选项错误。7.A活泼金属作负极,失去电子,正极金属被保护,A选项正确;中锌作负极、中铁作负极,电极反应不同,B选项错误;中发生吸氧腐蚀,正极有OH-生成,中发生析氢腐蚀,正极有H2生成,C选项错误;中没有Fe2+,不能与K3Fe(CN)6生成蓝色沉淀,D选项错误。
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